Què és la síntesi de pèptids

 

La síntesi de pèptids és un camp actiu en la química de proteïnes i pèptids, que normalment implica l'addició seqüencial d'aminoàcids en un ordre definit per formar la cadena peptídica per mètodes químics. Els principals mètodes de síntesi són la síntesi en fase líquida i en fase sòlida. En comparació amb LPPS, SPPS té els avantatges de ser més ràpid, més senzill, amb menys reaccions secundaries i rendiments més alts.

 

Mètode SPPS estàndard, incloent estratègies Boc (benzil) i Fmoc (tBu).

 

 

Estratègia Boc (benzil).

En aquest enfocament de síntesi, s'utilitzen resines de poliestirè clorometilat, hidroximetilat i p-metoxibenzil (PMA) com a suport sòlid. El grup -amino està protegit amb t-butoxicarbonil (Boc), mentre que els grups d'aminoàcids de la cadena lateral estan protegits amb derivats de benzil. El grup Boc s'elimina mitjançant TFA o TFA net en CH2Cl2, i al final de la síntesi, els grups protectors de la cadena lateral i els enllaços pèptid-resina s'eliminen amb un àcid fort com l'àcid fluorhídric anhidre (HF) o TFMSA.

 

Estratègia Fmoc (tBu).

En aquest enfocament de síntesi, la resina Wang, la 2-resina de clorur de clorotritil, la resina Rink amida-AM, les resines Rink amida-MBHA s'utilitzen com a suport sòlid. El grup -amino està protegit amb 9-fluorenilmetoxicarbonil (Fmoc ), mentre que els grups d'aminoàcids de la cadena lateral estan protegits amb grups protectors làbils als àcids. El grup Fmoc s'elimina utilitzant un 20% de piperidina en DMF i, al final de la síntesi, s'eliminen els grups protectors de la cadena lateral i els enllaços pèptid-resina amb un 1%-95% de TFA. Fmoc SPPS és actualment el mètode preferit per a la síntesi de pèptids.

 

Principis bàsics de la síntesi de pèptids en fase sòlida Fmoc

 

Trieu Resina

Les resines més aplicades a Fmoc SPPS inclouen 4-resina d'alcohol alcoxibencílic (Wang), 2-resina de clorur de clorotritil, resina Rink Amide, resines Rink Amide-MBHA. Les resines amidiques s'utilitzen per a la síntesi de pèptids amb una amidació C terminal requerida. La resina Wang i la resina 2-Cl Trt s'utilitzen habitualment per a la síntesi de pèptids amb COOH lliure de terminal C requerit. Però quan l'extrem C-terminal del pèptid té Pro i Gly com a primer aminoàcid, la resina Wang no s'ha d'utilitzar a causa del risc de formació de DKP (diketopiperazina), 2-es recomana la resina de clorur de clorotritil.

 

 

Adhesió d'aminoàcids protegits a Resines

El primer aminoàcid Fmoc s'uneix a una resina de suport insoluble mitjançant un enllaç labil àcid.

 

Desprotecció del grup protector -amino

El grup protector temporal Fmoc a l'extrem N de la resina peptidil s'elimina tractant-lo amb una solució de piperidina al 20% en DMF. Aquesta reacció normalment acaba en uns 10 a 20 minuts.

 

Passos de rentat

Després de cada reacció química, es realitzen passos de rentat per eliminar l'excés de reactius, subproductes i molècules no reaccionades de la resina. Això ajuda a mantenir la puresa de la cadena peptídica en creixement.

 

Activació i acoblament de l'aminoàcid protegit

L'aminoàcid protegit unit a la resina s'activa per millorar la seva reactivitat per acoblar-se amb el següent aminoàcid de la seqüència. Els agents activadors comuns inclouen HOAt, HOBt, PyBOP, PyAOP, HBTU i HATU. L'acoblament implica formar un enllaç peptídic entre l'aminoàcid activat i el grup amino de la cadena peptídica en creixement. Normalment s'utilitza una prova de Kaiser per controlar la integritat de les reaccions d'acoblament.

 

Passos de rentat

De manera similar als passos de rentat anteriors, això garanteix l'eliminació de l'excés de reactius i subproductes després de la reacció d'acoblament.

 

Escissió de la resina i desprotecció dels grups protectors de la cadena lateral

Un cop sintetitzada la seqüència peptídica desitjada a la resina, es separa del suport sòlid mitjançant un còctel de divisió com l'àcid trifluoroacètic (TFA) que conté depuradors com el tioanisol i l'aigua. Simultàniament, s'eliminen els grups protectors de la cadena lateral dels residus d'aminoàcids, revelant el pèptid totalment desprotegit preparat per a la purificació i l'anàlisi.